KR20140107936A - Luminance adjusting part, display apparatus having the same and method of adjusting luminance using the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 휘도 조절부, 이를 포함하는 표시 장치 및 이를 이용한 휘도 조절 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 소비 전력을 감소시키고 색 왜곡을 최소화하는 휘도 조절부, 이를 포함하는 표시 장치 및 이를 이용한 휘도 조절 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a brightness adjusting unit, a display device including the brightness adjusting unit, and a brightness adjusting method using the brightness adjusting unit. More particularly, the present invention relates to a brightness adjusting unit for reducing power consumption and minimizing color distortion, ≪ / RTI >
일반적으로, 액정 표시 장치는 액정의 광 투과율을 이용하여 영상을 표시하는 액정 표시 패널 및 상기 액정 표시 패널로 광을 제공하는 광원 모듈을 포함한다. 예를 들어, 상기 광원 모듈은 백라이트 어셈블리일 수 있다. Generally, a liquid crystal display device includes a liquid crystal display panel that displays an image using light transmittance of a liquid crystal and a light source module that supplies light to the liquid crystal display panel. For example, the light source module may be a backlight assembly.
상기 액정 표시 패널은 화소 전극들 및 상기 화소 전극들과 전기적으로 연결된 박막 트랜지스터를 갖는 제1 기판, 공통 전극 및 컬러필터들을 갖는 제2 기판 및 상기 제1 기판 및 상기 제2 기판 사이에 개재된 액정층을 포함한다. 또는 상기 액정 표시 장치는 화소 전극 및 공통 전극을 포함하는 제1 기판 및 상기 제1 기판과 대향하는 제2 기판 및 상기 기판들 사이에 개재되는 액정층을 포함한다. 상기 두 전극에 전압을 인가하여 액정층에 전계를 생성하고, 이 전계의 세기를 조절하여 액정층을 통과하는 빛의 투과율을 조절함으로써 원하는 화상을 얻는다.The liquid crystal display panel includes a first substrate having a pixel electrode and a thin film transistor electrically connected to the pixel electrode, a second substrate having a common electrode and color filters, and a liquid crystal layer interposed between the first substrate and the second substrate. Layer. Alternatively, the liquid crystal display includes a first substrate including a pixel electrode and a common electrode, a second substrate facing the first substrate, and a liquid crystal layer interposed between the substrates. A voltage is applied to the two electrodes to generate an electric field in the liquid crystal layer, and the intensity of the electric field is adjusted to adjust the transmittance of light passing through the liquid crystal layer to obtain a desired image.
상기 광원 모듈은 상기 액정 표시 패널에 영상을 표시하는데 필요한 광을 발생시키는 광원들을 포함한다. 예를 들어, 상기 광원들은 냉음극 형광램프(cold cathode fluorescent lamp, CCFL), 외부전극 형광램프(external electrode fluorescent lamp, EEFL), 평판 형광램프(flat fluorescent lamp, FFL), 발광 다이오드(light emitting diode, LED)일 수 있다. The light source module includes light sources for generating light necessary for displaying an image on the liquid crystal display panel. For example, the light sources include a cold cathode fluorescent lamp (CCFL), an external electrode fluorescent lamp (EEFL), a flat fluorescent lamp (FFL), a light emitting diode , LED).
표시 장치의 소비 전력을 감소시키기 위해서 상기 표시 패널이 표시하는 영상 데이터에 따라 상기 광원 모듈의 휘도를 조절할 수 있다. 예를 들어, 상대적으로 어두운 영상이 표시될 때, 상기 광원 모듈의 휘도를 감소시킬 수 있다. 이 때, 상기 표시 패널에 표시되는 영상의 계조 데이터는 감소된 광원 모듈의 휘도에 대응하여 증가시켜 영상 데이터를 보상할 수 있다. The luminance of the light source module can be adjusted according to the image data displayed by the display panel in order to reduce the power consumption of the display device. For example, when a relatively dark image is displayed, the brightness of the light source module can be reduced. At this time, the gray-scale data of the image displayed on the display panel may be increased in correspondence with the brightness of the reduced light source module to compensate the image data.
종래에는 광원 모듈의 휘도를 조절하기 위해, 각 화소의 R, G, B 데이터 중 최대값을 추출하여 사용한다. 그러나, 상기 R, G, B 데이터 중 최대값은 사람의 인지 휘도를 잘 반영하지 못하므로 표시 영상의 휘도가 왜곡되는 문제가 있다. Conventionally, a maximum value among the R, G, and B data of each pixel is extracted and used to adjust the luminance of the light source module. However, since the maximum value among the R, G, and B data does not reflect the perceived brightness of a person, the brightness of the display image is distorted.
또한, 상기 왜곡된 휘도를 이용하여 영상 데이터를 보상할 경우, 상기 표시 영상의 색상, 채도 및 휘도가 더욱 왜곡되는 문제점이 있다. In addition, when the image data is compensated using the distorted luminance, color, saturation and luminance of the display image are further distorted.
이에 본 발명의 기술적 과제는 이러한 점에서 착안된 것으로, 본 발명의 목적은 소비 전력을 감소시키고, 색 왜곡을 최소화할 수 있는 휘도 조절부를 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to provide a luminance adjusting unit capable of reducing power consumption and minimizing color distortion.
본 발명의 다른 목적은 상기 휘도 조절부를 포함하는 표시 장치를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a display device including the brightness controller.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 휘도 조절부를 이용한 휘도 조절 방법을 제공하는 것이다.It is still another object of the present invention to provide a luminance adjusting method using the luminance adjusting unit.
상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 따른 휘도 조절부는 휘도 결정부 및 데이터 보상부를 포함한다. 상기 휘도 결정부는 입력 영상 데이터를 디감마(de-gamma) 처리한 디감마 영상 데이터를 이용하여 백라이트 어셈블리의 휘도를 결정한다. 상기 데이터 보상부는 상기 입력 영상 데이터 및 상기 백라이트 어셈블리의 휘도를 이용하여 표시 패널의 화소 데이터를 보상한다.According to an aspect of the present invention, a luminance adjusting unit includes a luminance determining unit and a data compensating unit. The brightness determining unit determines the brightness of the backlight assembly using the de-gamma image data obtained by de-gamma processing the input image data. The data compensator compensates the pixel data of the display panel using the luminance of the input image data and the backlight assembly.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 휘도 결정부는 상기 입력 영상 데이터의 선형 휘도 값을 이용하여 상기 백라이트 어셈블리의 휘도를 결정할 수 있다. 상기 데이터 보상부는 상기 입력 영상 데이터의 비선형 휘도 값을 이용하여 상기 표시 패널의 화소 데이터를 보상할 수 있다. In one embodiment of the present invention, the brightness determining unit may determine the brightness of the backlight assembly using the linear brightness value of the input image data. The data compensator may compensate the pixel data of the display panel using the nonlinear luminance value of the input image data.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 휘도 결정부는 제1 프레임에 대응하는 상기 선형 휘도 값의 평균 휘도 값 및 최대 휘도 값을 이용하여 제2 프레임 동안 상기 백라이트 어셈블리의 휘도를 결정할 수 있다. In one embodiment of the present invention, the brightness determining unit may determine the brightness of the backlight assembly during the second frame using the average brightness value and the maximum brightness value of the linear brightness value corresponding to the first frame.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 휘도 결정부는 프레임에 따라 상기 백라이트 어셈블리의 휘도가 급격하게 변하지 않도록 하는 로우 패스 필터를 포함할 수 있다. In one embodiment of the present invention, the brightness determining unit may include a low-pass filter that does not abruptly change the brightness of the backlight assembly according to a frame.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 휘도 조절부는 디감마부, 휘도 추출부, 평균 휘도 판단부 및 최대 휘도 판단부를 더 포함할 수 있다. 상기 디감마부는 상기 입력 영상 데이터를 수신하여 상기 디감마 영상 데이터를 생성할 수 있다. 상기 휘도 추출부는 상기 디감마 영상 데이터를 기초로 상기 선형 휘도 값을 추출할 수 있다. 상기 평균 휘도 판단부는 상기 선형 휘도 값을 기초로 프레임의 평균 휘도 값을 판단할 수 있다. 상기 최대 휘도 판단부는 상기 선형 휘도 값을 기초로 상기 프레임의 최대 휘도 값을 판단할 수 있다. In one embodiment of the present invention, the brightness controller may further include a degamma unit, a brightness extractor, an average brightness determiner, and a maximum brightness determiner. The degamma unit may receive the input image data and generate the degamma image data. The luminance extraction unit may extract the linear luminance value based on the degamma image data. The average luminance determining unit may determine an average luminance value of the frame based on the linear luminance value. The maximum luminance determination unit may determine the maximum luminance value of the frame based on the linear luminance value.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 디감마 영상 데이터는 RGB 색 좌표를 가질 수 있다. 상기 선형 휘도 값은 상기 디감마 적색 데이터의 20%, 상기 디감마 녹색 데이터의 70% 및 상기 디감마 청색 데이터의 10%의 합으로 결정될 수 있다. In one embodiment of the present invention, the degamma image data may have RGB color coordinates. The linear luminance value may be determined by a sum of 20% of the degamma red data, 70% of the degamma green data, and 10% of the degamma blue data.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 입력 영상 데이터는 RGB 색 좌표를 가질 수 있다. 상기 휘도 조절부는 상기 입력 영상 데이터를 수신하여 YCbCr 색 좌표로 변환하는 제1 변환부, 상기 데이터 보상부로부터 상기 YCbCr 색 좌표를 갖는 보상 데이터를 수신하여 상기 RGB 색 좌표로 변환하는 제2 변환부를 더 포함할 수 있다. In one embodiment of the present invention, the input image data may have RGB color coordinates. The luminance controller may further include a first conversion unit for receiving the input image data and converting the input image data into YCbCr color coordinates, and a second conversion unit for receiving compensation data having the YCbCr color coordinates from the data compensation unit and converting the compensation data to RGB color coordinates .
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 데이터 보상부는 상기 화소 데이터의 휘도 성분에 휘도 보상 비율을 곱하여 상기 화소 데이터를 보상할 수 있다. 상기 휘도 보상 비율을 LCR, 상기 백라이트 어셈블리의 듀티비를 DC라 할 때, 일 수 있다. In one embodiment of the present invention, the data compensator may compensate the pixel data by multiplying the luminance component of the pixel data by the luminance compensation ratio. When the luminance compensation ratio is LCR and the duty ratio of the backlight assembly is DC, Lt; / RTI >
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 데이터 보상부는 상기 화소 데이터의 휘도 성분에 휘도 보상 비율을 곱하여 상기 화소 데이터를 보상할 수 있다. 상기 휘도 보상 비율을 LCR, 상기 백라이트 어셈블리의 듀티비를 DC라 할 때, 상기 백라이트 어셈블리의 상기 듀티비가 25% 내지 50%이면 이고, 상기 백라이트 어셈블리의 상기 듀티비가 50%보다 크면 일 수 있다. In one embodiment of the present invention, the data compensator may compensate the pixel data by multiplying the luminance component of the pixel data by the luminance compensation ratio. If the duty ratio of the backlight assembly is 25% to 50% when the luminance compensation ratio is LCR and the duty ratio of the backlight assembly is DC , And if the duty ratio of the backlight assembly is greater than 50% Lt; / RTI >
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 데이터 보상부는 상기 화소 데이터의 휘도 성분에 휘도 보상 비율을 곱하는 휘도 보상부 및 상기 화소 데이터의 휘도 성분에 상기 휘도 보상 비율을 곱한 값이 스레스홀드 값을 초과하는 경우, 색 뭉침 보상을 수행하는 색 뭉침 보상부를 포함하는 것을 특징으로 하는 휘도 조절부를 포함할 수 있다. In one embodiment of the present invention, the data compensator may include a luminance compensator that multiplies the luminance component of the pixel data by a luminance compensation ratio, and a luminance compensator that multiplies the luminance compensation factor by the luminance compensation factor, And a color accumulation compensating unit for performing color accumulation compensation when the color accumulation compensation unit performs the color accumulation compensation.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 화소 데이터의 색 공간 및 상기 백라이트 어셈블리의 듀티비를 고려하여 색 영역의 경계 값을 설정하고, 상기 색 영역의 경계 값에 상수를 곱셈하여 상기 스레스홀드 값을 결정하고, 상기 화소 데이터의 휘도 성분에 상기 휘도 보상 비율을 곱한 입력 휘도 값이 Yin, 상기 색 뭉침 보상부의 출력 휘도 값이 Yout, 상기 색 영역의 경계 값이 C1, 상기 스레스홀드 값이 C2, 상기 색 영역의 경계 값에 상기 휘도 보상 비율을 곱한 값이 C3일 때, 일 수 있다.In one embodiment of the present invention, a boundary value of a color region is set in consideration of a color space of the pixel data and a duty ratio of the backlight assembly, a boundary value of the color region is multiplied by a constant, The input luminance value obtained by multiplying the luminance component of the pixel data by the luminance compensation ratio is Yin, the output luminance value of the color cluster compensation section is Yout, the boundary value of the color region is C1, the threshold value is C2 When the value obtained by multiplying the boundary value of the gamut by the luminance compensation ratio is C3, Lt; / RTI >
상기한 본 발명의 다른 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 따른 표시 장치는 표시 패널, 백라이트 어셈블리, 게이트 구동부, 데이터 구동부, 백라이트 구동부 및 타이밍 컨트롤러를 포함한다. 상기 표시 패널은 영상을 표시한다. 상기 백라이트 어셈블리는 상기 표시 패널에 광을 제공한다. 상기 게이트 구동부는 상기 표시 패널에 게이트 신호를 제공한다. 상기 데이터 구동부는 상기 표시 패널에 데이터 전압을 제공한다. 상기 백라이트 구동부는 상기 백라이트 어셈블리에 백라이트 구동 신호를 제공한다. 상기 타이밍 컨트롤러는 입력 영상 데이터를 디감마(de-gamma) 처리한 디감마 영상 데이터를 이용하여 상기 백라이트 어셈블리의 휘도를 결정하는 휘도 결정부 및 상기 입력 영상 데이터 및 상기 백라이트 어셈블리의 휘도를 이용하여 상기 표시 패널의 화소 데이터를 보상하는 데이터 보상부를 포함하는 휘도 조절부를 포함한다. 상기 타이밍 컨트롤러는 상기 게이트 구동부, 상기 데이터 구동부 및 상기 백라이트 구동부를 제어한다. According to another aspect of the present invention, a display device includes a display panel, a backlight assembly, a gate driver, a data driver, a backlight driver, and a timing controller. The display panel displays an image. The backlight assembly provides light to the display panel. The gate driver provides a gate signal to the display panel. The data driver provides a data voltage to the display panel. The backlight driver provides a backlight driving signal to the backlight assembly. Wherein the timing controller comprises: a brightness determination unit for determining a brightness of the backlight assembly using a degamma image data obtained by de-gamma processing of input image data; a brightness determination unit for determining brightness of the backlight assembly using the brightness of the input image data and the backlight assembly; And a data compensator for compensating pixel data of the display panel. The timing controller controls the gate driver, the data driver, and the backlight driver.
상기한 본 발명의 또 다른 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 따른 휘도 조절 방법은 입력 영상 데이터를 디감마 처리하여 디감마 영상 데이터를 생성하는 단계, 상기 디감마 영상 데이터를 이용하여 백라이트 어셈블리의 휘도를 결정하는 단계 및 상기 입력 영상 데이터 및 상기 백라이트 어셈블리의 휘도를 이용하여 표시 패널의 화소 데이터를 보상하는 단계를 포함한다. According to another aspect of the present invention, there is provided a brightness adjusting method comprising: degamma-processing input image data to generate degamma image data; calculating a luminance of the backlight assembly using the degamma image data; And compensating pixel data of the display panel using the brightness of the input image data and the backlight assembly.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 백라이트 어셈블리의 휘도를 결정하는 단계는 상기 입력 영상 데이터의 선형 휘도 값을 이용한다. 상기 화소 데이터를 보상하는 단계는 상기 입력 영상 데이터의 비선형 휘도 값을 이용한다. In one embodiment of the present invention, the step of determining the luminance of the backlight assembly uses a linear luminance value of the input image data. The step of compensating the pixel data uses a nonlinear luminance value of the input image data.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 백라이트 어셈블리의 휘도를 결정하는 단계는 제1 프레임에 대응하는 상기 선형 휘도 값의 평균 휘도 값 및 최대 휘도 값을 이용하여 제2 프레임 동안 상기 백라이트 어셈블리의 휘도를 결정할 수 있다. In one embodiment of the present invention, the determining of the brightness of the backlight assembly may include calculating a brightness of the backlight assembly during a second frame using an average brightness value and a maximum brightness value of the linear brightness value corresponding to the first frame, You can decide.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 백라이트 어셈블리의 휘도를 결정하는 단계는 프레임에 따라 상기 백라이트 어셈블리의 휘도가 급격하게 변하지 않도록 하는 로우 패스 필터링하는 단계를 포함할 수 있다. In one embodiment of the present invention, the step of determining the brightness of the backlight assembly may include a step of low-pass filtering such that the brightness of the backlight assembly does not change abruptly according to the frame.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 백라이트 어셈블리의 휘도를 결정하는 단계는 상기 디감마 영상 데이터를 기초로 상기 선형 휘도 값을 추출하는 단계, 상기 선형 휘도 값을 기초로 프레임의 평균 휘도 값을 판단하는 단계 및 상기 선형 휘도 값을 기초로 상기 프레임의 최대 휘도 값을 판단하는 단계를 더 포함할 수 있다. In one embodiment of the present invention, the step of determining the luminance of the backlight assembly includes the steps of extracting the linear luminance value based on the degamma image data, determining an average luminance value of the frame based on the linear luminance value, And determining a maximum luminance value of the frame based on the linear luminance value.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 디감마 영상 데이터는 RGB 색 좌표를 가질 수 있다. 상기 선형 휘도 값을 추출하는 단계는 상기 디감마 적색 데이터의 20%, 상기 디감마 녹색 데이터의 70% 및 상기 디감마 청색 데이터의 10%의 합산하는 단계를 포함할 수 있다. In one embodiment of the present invention, the degamma image data may have RGB color coordinates. The step of extracting the linear brightness value may comprise summing 20% of the degamma red data, 70% of the degamma green data, and 10% of the degamma blue data.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 입력 영상 데이터는 RGB 색 좌표를 가질 수 있다. 상기 화소 데이터를 보상하는 단계는 상기 입력 영상 데이터를 수신하여 YCbCr 색 좌표로 변환하는 단계, 상기 YCbCr 색 좌표를 갖는 상기 화소 데이터를 보상하는 단계 및 상기 YCbCr 색 좌표를 갖는 상기 보상된 화소 데이터를 상기 RGB 색 좌표로 변환하는 단계를 포함할 수 있다. In one embodiment of the present invention, the input image data may have RGB color coordinates. Wherein the compensation of the pixel data comprises receiving the input image data and converting the input image data into YCbCr color coordinates, compensating the pixel data having the YCbCr color coordinates, and compensating the compensated pixel data having the YCbCr color coordinates Into RGB color coordinates.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 화소 데이터를 보상하는 단계는 상기 화소 데이터의 휘도 성분에 휘도 보상 비율을 곱하는 단계 및 상기 화소 데이터의 휘도 성분에 상기 휘도 보상 비율을 곱한 값이 스레스홀드 값을 초과하는 경우, 색 뭉침 보상을 수행하는 단계를 포함할 수 있다. In one embodiment of the present invention, the step of compensating for the pixel data includes multiplying a luminance component of the pixel data by a luminance compensation ratio, and a step of multiplying a luminance component of the pixel data by the luminance compensation ratio, , Color compensation may be performed.
이와 같은 휘도 조절부, 이를 포함하는 표시 장치 및 이를 이용한 휘도 조절 방법에 따르면, 영상 데이터에 따라 백라이트 어셈블리의 휘도를 조절하여 표시 장치의 소비 전력을 감소시킬 수 있다. According to the brightness controller, the display including the brightness controller, and the brightness controller using the brightness controller, the brightness of the backlight assembly can be adjusted according to the image data to reduce the power consumption of the display device.
또한, 상기 백라이트 어셈블리의 휘도를 조절할 때, 사람의 인지 휘도를 반영하므로 표시 영상의 색 왜곡을 최소화할 수 있다. In addition, when the brightness of the backlight assembly is adjusted, the color distortion of the display image can be minimized because it reflects the perceived brightness of a person.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치를 나타내는 블록도이다.
도 2는 도 1의 표시 장치를 나타내는 상세 블록도이다.
도 3은 도 1의 타이밍 컨트롤러를 나타내는 블록도이다.
도 4는 도 3의 휘도 조절부를 나타내는 블록도이다.
도 5a는 입력 영상 데이터의 휘도 곡선을 나타내는 그래프이다.
도 5b는 디감마부를 통과한 디감마 영상 데이터의 휘도 곡선을 나타내는 그래프이다.
도 6은 도 4의 데이터 보상부를 나타내는 블록도이다.
도 7은 도 6의 색 뭉침 보상부의 동작을 나타내는 그래프이다. 1 is a block diagram showing a display device according to an embodiment of the present invention.
2 is a detailed block diagram showing the display device of Fig.
3 is a block diagram showing the timing controller of Fig.
FIG. 4 is a block diagram showing the brightness controller of FIG. 3. FIG.
5A is a graph showing a luminance curve of input image data.
5B is a graph showing the luminance curve of the degamma image data passed through the degamma part.
FIG. 6 is a block diagram showing the data compensator of FIG. 4;
7 is a graph showing the operation of the color cluster compensation unit of FIG.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명을 보다 상세하게 설명하고자 한다. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will now be described in more detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치를 나타내는 블록도이다. 도 2는 도 1의 표시 장치를 나타내는 상세 블록도이다.1 is a block diagram showing a display device according to an embodiment of the present invention. 2 is a detailed block diagram showing the display device of Fig.
도 1 및 도 2를 참조하면, 상기 표시 장치는 표시 패널(100), 백라이트 어셈블리(200), 타이밍 컨트롤러(300), 표시 패널 구동부(400) 및 백라이트 구동부(500)를 포함한다. 상기 표시 패널 구동부(400)는 게이트 구동부(410), 감마 기준 전압 생성부(420) 및 데이터 구동부(430)를 포함한다. 1 and 2, the display apparatus includes a
상기 표시 패널(100)은 영상을 표시한다. 상기 표시 패널(100)은 영상을 표시하는 표시부 및 상기 표시부에 이웃하여 배치되는 주변부를 포함한다. The
상기 표시 패널(100)은 복수의 게이트 라인들(GL), 복수의 데이터 라인들(DL) 및 상기 게이트 라인들(GL)과 상기 데이터 라인들(DL) 각각에 전기적으로 연결된 복수의 단위 화소들을 포함한다. 상기 게이트 라인들(GL)은 제1 방향(D1)으로 연장되고, 상기 데이터 라인들(DL)은 상기 제1 방향(D1)과 교차하는 제2 방향(D2)으로 연장된다. The
각 단위 화소는 스위칭 소자(미도시), 상기 스위칭 소자에 전기적으로 연결된 액정 캐패시터(미도시) 및 스토리지 캐패시터(미도시)를 포함할 수 있다. 상기 단위 화소들은 매트릭스 형태로 배치될 수 있다.Each unit pixel may include a switching element (not shown), a liquid crystal capacitor (not shown) electrically connected to the switching element, and a storage capacitor (not shown). The unit pixels may be arranged in a matrix form.
상기 백라이트 어셈블리(200)는 상기 표시 패널(100)에 광을 제공한다. 예를 들어, 상기 백라이트 어셈블리(200)는 복수의 발광 다이오드를 포함할 수 있다. The
상기 백라이트 어셈블리(200)는 상기 표시 패널(100)의 하부에 배치되어, 상기 표시 패널(100)로 광을 제공하는 직하형 백라이트 어셈블리일 수 있다. 상기 광원부(200)는 상기 표시 패널(100)의 변에 대응하게 배치되어, 표시 패널(100)로 광을 제공하는 에지형 백라이트 어셈블리일 수 있다. The
상기 백라이트 어셈블리(200)는 복수의 광원들이 전체적으로 제어되는 글로벌 디밍 구조일 수 있다. 이와는 달리, 상기 백라이트 어셈블리(200)는 복수의 광원 블록들을 포함하여, 상기 광원 블록들이 독립적으로 구동되는 로컬 디밍 구조일 수 있다. The
상기 타이밍 컨트롤러(300)는 외부의 장치(미도시)로부터 입력 영상 데이터(RGB) 및 입력 제어 신호(CONT)를 수신한다. 상기 입력 영상 데이터는 적색 영상 데이터, 녹색 영상 데이터 및 청색 영상 데이터를 포함할 수 있다. 상기 입력 제어 신호(CONT)는 마스터 클럭 신호, 데이터 인에이블 신호를 더 포함할 수 있다. 상기 입력 제어 신호(CONT)는 수직 동기 신호 및 수평 동기 신호를 더 포함할 수 있다. The
상기 타이밍 컨트롤러(300)는 상기 입력 영상 데이터(RGB) 및 상기 입력 제어 신호(CONT)를 근거로 제1 제어 신호(CONT1), 제2 제어 신호(CONT2), 제3 제어 신호(CONT3), 백라이트 제어 신호(DC) 및 데이터 신호(DATA)를 생성한다. The
상기 타이밍 컨트롤러(300)는 상기 입력 제어 신호(CONT)를 근거로 상기 게이트 구동부(410)의 동작을 제어하기 위한 상기 제1 제어 신호(CONT1)를 생성하여 상기 게이트 구동부(410)에 출력한다. 상기 제1 제어 신호(CONT1)는 수직 개시 신호 및 게이트 클럭 신호를 포함할 수 있다.The
상기 타이밍 컨트롤러(300)는 상기 입력 제어 신호(CONT)를 근거로 상기 데이터 구동부(430)의 동작을 제어하기 위한 상기 제2 제어 신호(CONT2)를 생성하여 상기 데이터 구동부(430)에 출력한다. 상기 제2 제어 신호(CONT2)는 수평 개시 신호 및 로드 신호를 포함할 수 있다.The
상기 타이밍 컨트롤러(300)는 상기 입력 영상 데이터(RGB)를 근거로 데이터 신호(DATA)를 생성한다. 상기 타이밍 컨트롤러(300)는 상기 데이터 신호(DATA)를 상기 데이터 구동부(430)에 출력한다. The
상기 타이밍 컨트롤러(300)는 상기 입력 제어 신호(CONT)를 근거로 상기 감마 기준 전압 생성부(420)의 동작을 제어하기 위한 상기 제3 제어 신호(CONT3)를 생성하여 상기 감마 기준 전압 생성부(420)에 출력한다. The
상기 타이밍 컨트롤러(300)는 상기 입력 영상 데이터(RGB)를 근거로 상기 백라이트 구동부(500)의 동작을 제어하기 위한 상기 백라이트 제어 신호(DC)를 생성하여 상기 백라이트 구동부(500)에 출력한다. 상기 백라이트 제어 신호(DC)는 상기 백라이트 어셈블리(200)의 광원의 휘도를 조절하기 위한 듀티비 신호(%)일 수 있다.The
상기 타이밍 컨트롤러(300)에 대해서는 도 3을 참조하여 상세히 설명한다.The
상기 게이트 구동부(410)는 상기 타이밍 컨트롤러(300)로부터 입력 받은 상기 제1 제어 신호(CONT1)에 응답하여 상기 게이트 라인들(GL)을 구동하기 위한 게이트 신호들을 생성한다. 상기 게이트 구동부(410)는 상기 게이트 신호들을 상기 게이트 라인들(GL)에 순차적으로 출력한다. The
상기 게이트 구동부(410)는 상기 표시 패널(100)에 직접 실장(mounted)되거나, 테이프 캐리어 패키지(tape carrier package: TCP) 형태로 상기 표시 패널(100)에 연결될 수 있다. 한편, 상기 게이트 구동부(410)는 상기 표시 패널(100)의 상기 주변부에 집적(integrated)될 수 있다.The
상기 감마 기준 전압 생성부(420)는 상기 타이밍 컨트롤러(300)로부터 입력 받은 상기 제3 제어 신호(CONT3)에 응답하여 감마 기준 전압(VGREF)을 생성한다. 상기 감마 기준 전압 생성부(420)는 상기 감마 기준 전압(VGREF)을 상기 데이터 구동부(430)에 제공한다. 상기 감마 기준 전압(VGREF)은 각각의 데이터 신호(DATA)에 대응하는 값을 갖는다. The gamma
상기 감마 기준 전압 생성부(420)는 상기 타이밍 컨트롤러(300) 내에 배치되거나 상기 데이터 구동부(430) 내에 배치될 수 있다.The gamma
상기 데이터 구동부(430)는 상기 타이밍 컨트롤러(300)로부터 상기 제2 제어 신호(CONT2) 및 상기 데이터 신호(DATA)를 입력 받고, 상기 감마 기준 전압 생성부(420)로부터 상기 감마 기준 전압(VGREF)을 입력 받는다. 상기 데이터 구동부(430)는 상기 데이터 신호(DATA)를 상기 감마 기준 전압(VGREF)을 이용하여 아날로그 형태의 데이터 전압으로 변환한다. 상기 데이터 구동부(430)는 상기 데이터 전압을 상기 데이터 라인(DL)에 출력한다. The
상기 데이터 구동부(430)는 상기 표시 패널(100)에 직접 실장되거나, 테이프 캐리어 패키지(tape carrier package: TCP) 형태로 상기 표시 패널(100)에 연결될 수 있다. 한편, 상기 데이터 구동부(430)는 상기 표시 패널(100)의 상기 주변부에 집적될 수도 있다.The
상기 백라이트 구동부(500)는 상기 타이밍 컨트롤러(300)로부터 상기 백라이트 제어 신호(DC)를 수신한다. 예를 들어, 상기 백라이트 제어 신호(DC)는 상기 백라이트 어셈블리(200)의 광원의 듀티비(%)를 나타낼 수 있다. The
상기 백라이트 구동부(500)는 상기 백라이트 제어 신호(DC)를 기초로 백라이트 구동 신호(DB)를 생성한다. 예를 들어, 상기 백라이트 구동부(500)는 펄스 폭 변조(PWM) 방식의 구동 회로일 수 있다. The
상기 백라이트 구동부(500)는 상기 백라이트 구동 신호(DB)를 상기 백라이트 어셈블리(200)에 출력하여, 상기 백라이트 어셈블리(200)를 구동한다. The
도 3은 도 2의 타이밍 컨트롤러(300)를 나타내는 블록도이다.3 is a block diagram showing the
도 1 내지 도 3을 참조하면, 상기 타이밍 컨트롤러(300)는 휘도 조절부(310), 영상 변환부(320) 및 신호 생성부(330)를 포함한다. 이는 설명의 편의를 위해 논리적으로 구분하였을 뿐, 하드웨어적으로 구분한 것은 아니다.1 to 3, the
상기 휘도 조절부(310)는 상기 입력 영상 데이터(RGB)를 수신한다. 상기 휘도 조절부(310)는 상기 입력 영상 데이터(RGB)를 기초로 상기 백라이트 어셈블리의 휘도를 결정한다. 또한 상기 휘도 조절부(310)는 상기 입력 영상 데이터 및 상기 백라이트 어셈블리의 휘도를 기초로 상기 표시 패널(100)의 화소 데이터를 보상한다. The
상기 휘도 조절부(310)는 상기 백라이트 어셈블리의 휘도를 나타내는 백라이트 제어 신호(DC)를 상기 백라이트 구동부(500)에 출력한다. 상기 휘도 조절부(310)는 상기 휘도 보상 화소 데이터(CRGB)를 상기 영상 변환부(320)에 출력한다. The
상기 휘도 조절부(310)에 대해서는 도 4 내지 도 7을 참조하여 상세히 설명한다.The
상기 영상 변환부(320)는 상기 휘도 조절부(310)로부터 휘도 보상 화소 데이터(CRGB)를 수신한다.The
상기 영상 변환부(320)는 상기 휘도 보상 화소 데이터(CRGB)의 계조를 보정하고, 상기 데이터 구동부(430)의 형식에 맞도록 상기 휘도 보상 화소 데이터(CRGB)를 재배치하여 데이터 신호(DATA)를 생성한다. 상기 데이터 신호(DATA)는 디지털 신호일 수 있다. 상기 영상 변환부(320)는 상기 데이터 신호(DATA)를 상기 데이터 구동부(430)에 출력한다.The
예를 들어, 상기 영상 변환부(320)는 색 특성 보상부(미도시) 및 능동 캐패시턴스 보상부(미도시)를 포함할 수 있다. For example, the
상기 색 특성 보상부는 휘도 보상 화소 데이터(CRGB)의 계조 데이터를 수신하여 색 특성 보상(Adaptive Color Correction, ACC)을 수행한다. 상기 색 특성 보상부는 감마 곡선을 이용하여 상기 계조 데이터를 보상할 수 있다. The color characteristic compensator receives the gray level data of the luminance compensated pixel data (CRGB) and performs an Adaptive Color Correction (ACC). The color characteristic compensation unit may compensate the gray-scale data using a gamma curve.
상기 능동 캐패시턴스 보상부는 이전 프레임 데이터와 현재 프레임 데이터를 이용하여 상기 현재 프레임 데이터의 계조 데이터를 보정하는 능동 캐패시턴스 보상(Dynamic Capacitance Compensation, DCC)을 수행한다. The active capacitance compensation unit performs dynamic capacitance compensation (DCC) for correcting the gray level data of the current frame data using the previous frame data and the current frame data.
상기 신호 생성부(330)는 입력 제어 신호(CONT)를 수신한다. 상기 입력 제어 신호(CONT)를 기초로 상기 게이트 구동부(410)의 구동 타이밍을 조절하기 위한 상기 제1 제어 신호(CONT1)를 생성하고, 상기 데이터 구동부(430)의 구동 타이밍을 조절하기 위한 상기 제2 제어 신호(CONT2)를 생성한다. 상기 신호 생성부(330)는 상기 입력 제어 신호(CONT)를 기초로 상기 감마 기준 전압 생성부(420)의 구동 타이밍을 조절하기 위한 상기 제3 제어 신호(CONT3)를 생성한다. The
상기 신호 생성부(330)는 상기 제1 제어 신호(CONT1)를 상기 게이트 구동부(410)에 출력하고 상기 제2 제어 신호(CONT2)를 상기 데이터 구동부(430)에 출력하며, 상기 제3 제어 신호(CONT3)를 상기 감마 기준 전압 생성부(420)에 출력한다.The
도 4는 도 3의 휘도 조절부(310)를 나타내는 블록도이다. 도 5a는 입력 영상 데이터(RGB)의 휘도 곡선을 나타내는 그래프이다. 도 5b는 디감마부(311)를 통과한 디감마 영상 데이터(DRGB)의 휘도 곡선을 나타내는 그래프이다. 도 6은 도 4의 데이터 보상부(317)를 나타내는 블록도이다. 도 7은 도 6의 색 뭉침 보상부(317b)의 동작을 나타내는 그래프이다.4 is a block diagram showing the
도 1 내지 도 7을 참조하면, 상기 휘도 조절부(310)는 디감마부(311), 휘도 추출부(312), 평균 휘도 판단부(313), 최대 휘도 판단부(314), 휘도 결정부(315), 제1 변환부(316), 데이터 보상부(317) 및 제2 변환부(318)를 포함한다. 1 to 7, the
상기 디감마부(311)는 상기 입력 영상 데이터(RGB)를 수신한다. 상기 입력 영상 데이터(RGB)는 RGB 색 공간을 가질 수 있다. 상기 디감마부(311)는 상기 입력 영상 데이터(RGB)를 디감마(de-gamma) 처리하여 디감마 영상 데이터(DRGB)를 생성한다. 상기 디감마 영상 데이터는 상기 RGB 색 공간을 가질 수 있다. 상기 디감마 영상 데이터는 디감마 적색 데이터, 디감마 녹색 데이터 및 디감마 청색 데이터를 포함할 수 있다. The
도 5a에서 보듯이, 일반적으로 카메라 등의 촬영 장치에 의해 입력 영상 데이터(RGB)가 생성될 때 감마 값이 적용되기 때문에, 상기 입력 영상 데이터(RGB)는 비선형 휘도 값을 갖는다. 즉, 상기 입력 영상 데이터(RGB)는 계조에 따라 비선형적으로 변화하는 휘도 값을 갖는다. 예를 들어, 도 5a의 감마 값은 1/(2.2)일 수 있다. As shown in FIG. 5A, since the gamma value is generally applied when the input image data RGB is generated by a photographing device such as a camera, the input image data RGB has a non-linear luminance value. That is, the input image data RGB have non-linearly changing luminance values according to the gradation. For example, the gamma value in FIG. 5A may be 1 / (2.2).
도 5b에서 보듯이, 상기 디감마부(311)에서 상기 입력 영상 데이터(RGB)를 디감마 처리하므로, 상기 디감마 영상 데이터(DRGB)는 선형 휘도 값을 갖는다. 즉, 상기 디감마 영상 데이터(RGB)는 계조에 따라 선형적으로 변화하는 휘도 값을 갖는다.As shown in FIG. 5B, since the input image data RGB is degamma-processed by the
상기 휘도 추출부(312)는 상기 디감마 영상 데이터(DRGB)를 수신한다. 상기 휘도 추출부(312)는 상기 디감마 영상 데이터(DRGB)를 기초로 선형 휘도 값(LY)을 추출한다. The
예를 들어, 상기 휘도 추출부(312)는 상기 RGB 색 공간을 갖는 상기 디감마 영상 데이터(DRGB)를 YCbCr 색 공간으로 변환하여, 상기 선형 휘도 값(LY)을 추출할 수 있다. For example, the
예를 들어, 상기 선형 휘도 값(LY)은 상기 디감마 적색 데이터의 20%, 상기 디감마 녹색 데이터의 70% 및 상기 디감마 청색 데이터의 10%의 합으로 결정될 수 있다. For example, the linear luminance value LY may be determined as a sum of 20% of the degamma red data, 70% of the degamma green data, and 10% of the degamma blue data.
상기 평균 휘도 판단부(313)는 상기 선형 휘도 값(LY)을 기초로 하나의 프레임에 대응하는 평균 휘도 값(AY)을 판단한다. 상기 평균 휘도 판단부(313)는 상기 평균 휘도 값(AY)을 상기 휘도 결정부(315)에 출력한다. The average
상기 최대 휘도 판단부(314)는 상기 선형 휘도 값(LY)을 기초로 하나의 프레임에 대응하는 최대 휘도 값(MY)을 판단한다. 상기 최대 휘도 판단부(314)는 상기 최대 휘도 값(MY)을 상기 휘도 결정부(315)에 출력한다.The maximum
상기 휘도 결정부(315)는 상기 평균 휘도 판단부(313)로부터 상기 평균 휘도 값(AY)을 수신하다. 상기 휘도 결정부(315)는 상기 최대 휘도 판단부(314)로부터 상기 최대 휘도 값(MY)을 수신하다.The
상기 휘도 결정부(315)는 상기 하나의 프레임에 대응하는 상기 평균 휘도 값(AY) 및 상기 최대 휘도 값(MY)을 기초로 상기 백라이트 어셈블리(200)의 휘도(DC)를 결정할 수 있다. 상기 휘도 결정부(315)는 상기 평균 휘도 값(AY) 및 상기 최대 휘도 값(MY) 사이에서 상기 백라이트 어셈블리(200)의 휘도(DC)를 결정할 수 있다. The
예를 들어, 상기 휘도 결정부(315)는 이전 프레임(제1 프레임)의 상기 평균 휘도 값(AY) 및 상기 최대 휘도 값(MY)을 기초로 현재 프레임(제2 프레임)의 상기 백라이트 어셈블리(200)의 휘도(DC)를 결정할 수 있다. For example, the
이와는 달리, 상기 휘도 결정부(315)는 현재 프레임의 상기 평균 휘도 값(AY) 및 상기 최대 휘도 값(MY)을 기초로 상기 현재 프레임의 상기 백라이트 어셈블리(200)의 휘도(DC)를 결정할 수 있다. 이 때, 상기 타이밍 컨트롤러(300)는 상기 현재 프레임의 데이터를 저장하는 프레임 메모리를 더 포함한다. Alternatively, the
상기 휘도 결정부(315)는 프레임에 따라 상기 백라이트 어셈블리(200)의 휘도가 급격하게 변하지 않도록 하는 로우 패스 필터를 포함할 수 있다. The
예를 들어, 상기 백라이트 어셈블리(200)의 휘도(DC)는 상기 백라이트 어셈블리(200)의 광원의 듀티비로 표현될 수 있다. For example, the luminance (DC) of the
상기 휘도 결정부(315)는 상기 백라이트 어셈블리(200)의 휘도를 나타내는 백라이트 제어 신호(DC)를 상기 백라이트 구동부(500) 및 상기 데이터 보상부(317)에 출력한다. The
상기 제1 변환부(316)는 상기 입력 영상 데이터(RGB)를 수신한다. 상기 제1 변환부(316)는 상기 입력 영상 데이터(RGB)를 변환하여 제1 변환 데이터(YCbCr)를 생성한다. The
예를 들어, 상기 입력 영상 데이터(RGB)는 RGB 색 공간을 갖는다. 상기 제1 변환부(316)는 RGB 색 공간을 YCbCr 색 공간으로 변환하는 RGB-YCbCr 컨버터일 수 있다. 따라서, 상기 제1 변환 데이터(YCbCr)는 YCbCr 색 공간을 가질 수 있다. For example, the input image data (RGB) has an RGB color space. The
상기 데이터 보상부(317)는 상기 제1 변환부(316)로부터 상기 YCbCr 색 공간을 갖는 제1 변환 데이터(YCbCr)를 수신한다. 상기 데이터 보상부(317)는 상기 휘도 결정부(315)로부터 백라이트 어셈블리(200)의 휘도를 나타내는 백라이트 제어 신호(DC)를 수신한다. The
상기 제1 변환 데이터(YCbCr)는 상기 표시 패널(100)의 화소에 표시되는 영상 데이터에 대응하며, 상기 데이터 보상부(317)에서 보상의 대상이 되므로, 이하 화소 데이터(YCbCr)라고 부른다. The first conversion data YCbCr corresponds to the image data displayed on the pixels of the
상기 데이터 보상부(317)는 상기 화소 데이터(YCbCr)의 휘도 성분(Y)에 휘도 보상 비율을 곱하여 상기 화소 데이터(YCbCr)를 보상한다. 상기 데이터 보상부(317)는 상기 화소 데이터(YCbCr)의 색차 성분(Cb, Cr)은 그대로 유지한다. The data compensator 317 compensates the pixel data YCbCr by multiplying the luminance component Y of the pixel data YCbCr by the luminance compensation ratio. The data compensator 317 retains the chrominance components Cb and Cr of the pixel data YCbCr as they are.
상기 데이터 보상부(317)는 상기 화소 데이터(YCbCr)를 보상하여 보상 데이터(CYCbCr)를 생성한다. 상기 보상 데이터(CYCbCr) 역시 상기 YCbCr 색 공간을 갖는다. The data compensator 317 compensates the pixel data YCbCr to generate compensation data CYCbCr. The compensation data (CYCbCr) also has the YCbCr color space.
이 때, 상기 제1 변환 데이터(YCbCr)는 상기 입력 영상 데이터(RGB)에 디감마 처리를 하지 않은 데이터를 기초로 생성되었으므로, 상기 제1 변환 데이터(YCbCr)의 휘도 성분(Y)는 비선형 휘도 값(Nonlinear Y)에 해당한다. At this time, since the first conversion data YCbCr is generated on the basis of the data that has not been subjected to the degamma processing on the input image data RGB, the luminance component Y of the first conversion data YCbCr is non- Value (Nonlinear Y).
결과적으로, 상기 데이터 보상부(317)는 비선형 휘도 값(Nonlinear Y)을 갖는 상기 화소 데이터(YCbCr)를 선형 휘도 값(Linear Y)에 의해 생성된 백라이트 어셈블리(200)의 휘도(DC)를 이용하여 보상한다. As a result, the data compensator 317 uses the luminance DC of the
본 발명의 일 실시예에서, 상기 휘도 보상 비율을 LCR, 상기 백라이트 어셈블리(200)의 듀티비를 DC라고 할 때, 예를 들어, 상기 휘도 보상 비율은 아래 수학식 1에 의해 결정된다.In one embodiment of the present invention, when the luminance compensation ratio is LCR and the duty ratio of the
[수학식 1] [Equation 1]
예를 들어, 상기 데이터 보상부(317)는 상기 휘도 보상 비율을 반영한 룩업 테이블을 이용하여 상기 화소 데이터(YCbCr)를 보상할 수 있다. 따라서, 하드웨어 구현을 용이하게 할 수 있으며, 상기 휘도 보상 비율(LCR)의 변경을 유연하게 할 수 있다. For example, the data compensator 317 may compensate the pixel data YCbCr using a lookup table reflecting the luminance compensation ratio. Therefore, the hardware implementation can be facilitated, and the change of the luminance compensation ratio (LCR) can be made flexible.
본 발명의 다른 실시예에서, 상기 휘도 보상 비율을 LCR, 상기 백라이트 어셈블리(200)의 듀티비를 DC라고 할 때, 상기 백라이트 어셈블리의 상기 듀티비가 25% 내지 50%이면 상기 휘도 보상 비율은 수학식 2에 의해 결정되고, 상기 백라이트 어셈블리의 상기 듀티비가 50%보다 크면 상기 휘도 보상 비율은 수학식 3에 의해 결정될 수 있다.In another embodiment of the present invention, when the luminance compensation ratio is LCR and the duty ratio of the
[수학식 2] &Quot; (2) "
[수학식 3] &Quot; (3) "
본 발명의 다른 실시예에서, 상기 데이터 보상부(317)는 상기 화소 데이터(YCbCr)의 휘도 성분(Y)에 휘도 보상 비율(LCR)을 곱하는 휘도 보상부(317a) 및 상기 화소 데이터(YCbCr)의 휘도 성분(Y)에 상기 휘도 보상 비율을 곱한 값이 스레스홀드 값을 초과하는 경우, 색 뭉침 보상을 수행하는 색 뭉침 보상부(317b)를 포함할 수 있다. The
상기 화소 데이터(YCbCr)의 휘도 성분(Y)에 휘도 보상 비율(LCR)을 일률적으로 곱하여 상기 보상 데이터(CYCbCr)를 생성하는 경우, 상기 보상 데이터(CYCbCr)의 일정 값 이상의 휘도 데이터는 모두 최대 휘도를 나타내도록 변환된다. 따라서, 일정 값 이상의 휘도를 갖는 영상은 모두 같은 휘도에 맵핑되어 색 뭉침이 일어나는 문제가 있을 수 있다. When generating the compensation data CYCbCr by uniformly multiplying the luminance compensation ratio LCR by the luminance component Y of the pixel data YCbCr, the luminance data of a value equal to or greater than a predetermined value of the compensation data CYCbCr are all the maximum luminance Lt; / RTI > Therefore, there is a problem that images having a brightness of a predetermined value or more are all mapped to the same brightness, causing color clustering.
상기 색 뭉침 보상부(317b)는 상기 화소 데이터(YCbCr)의 색 공간 및 상기 백라이트 어셈블리(200)의 듀티비(DC)를 고려하여 색 영역의 경계 값(C1)을 설정할 수 있다.The color
먼저, 상기 백라이트 어셈블리(200)의 듀티비(DC)를 100%일 때의 색 영역의 원시 경계 값(C)을 계산한다. 상기 색 영역의 원시 경계 값(C)은 상기 화소 데이터(YCbCr)가 Yellow-White-Cyan 플레인에 있을 때는 아래 수학식 4에 의해 결정되고, 상기 화소 데이터(YCbCr)가 Cyan-White-Magenta 플레인에 있을 때는 아래 수학식 5에 의해 결정되며, 상기 화소 데이터(YCbCr)가 Magenta-White-Yellow 플레인에 있을 때는 아래 수학식 6에 의해 결정된다. First, the raw boundary value C of the color region when the duty ratio DC of the
[수학식 4]&Quot; (4) "
C = 0.20*Cb + 0.45*Cr + 171.7C = 0.20 * Cb + 0.45 * Cr + 171.7
[수학식 5]&Quot; (5) "
C = -1.84*Cb + 491C = -1.84 * Cb + 491
[수학식 6]&Quot; (6) "
C = -1.59*Cr + 459C = -1.59 * Cr + 459
상기 색 영역의 경계 값(C1)은 최대 계조가 255 계조라고 할 때, 상기 색 영역의 원시 경계 값(C) 및 상기 백라이트 어셈블리(200)의 듀티비(DC)를 기초로 아래 수학식 7에 의해 결정될 수 있다. The boundary value C1 of the color region is expressed by Equation 7 below based on the raw boundary value C of the color region and the duty ratio DC of the
[수학식 7]&Quot; (7) "
C1 = C - (1-DC/100)*255C1 = C- (1-DC / 100) * 255
상기 색 영역의 경계 값(C1)에 상수를 곱하여 아래 수학식 8과 같이 상기 스레스홀드 값(C2)을 결정할 수 있다. 예를 들어, 상기 상수는 0.9일 수 있다. The threshold value C2 can be determined by multiplying the boundary value C1 of the gamut by a constant. For example, the constant may be 0.9.
[수학식 8]&Quot; (8) "
C2 = C1 * 0.9C2 = Cl * 0.9
상기 색 영역의 경계 값(C1)에 상기 휘도 보상 비율(LCR)을 곱한 값은 C3으로 표시할 수 있다. 즉, 상기 C3은 상기 화소 데이터의 휘도 성분에 상기 휘도 보상 비율을 곱한 값이 나타내는 선이 상기 색 영역의 경계 값(C1)과 만나는 지점의 휘도 값을 나타낸다. A value obtained by multiplying the boundary value (C1) of the color region by the luminance compensation ratio (LCR) can be represented by C3. That is, C3 represents a luminance value at a point where a line indicated by a value obtained by multiplying a luminance component of the pixel data by the luminance compensation ratio meets the boundary value C1 of the color region.
상기 색 뭉침 보상부(317b)의 입력 휘도 값(Yin)을 상기 화소 데이터(YCbCr)의 휘도 성분(Y)에 상기 휘도 보상 비율(LCR)을 곱한 값이라고 하고, 상기 색 뭉침 보상부(317b)의 출력 휘도 값을 Yout이라고 할 때, 상기 출력 휘도 값(Yout)은 수학식 9에 의해 결정된다. The input luminance value Yin of the color
[수학식 9]&Quot; (9) "
따라서, 상기 화소 데이터(YCbCr)의 휘도 성분(Y)에 상기 휘도 보상 비율(LCR)을 곱하여 생성된 상기 입력 휘도 값(Yin) 중 상기 스레스홀드(C2)를 초과하여 상기 C3 값에 이르는 휘도 영역(R1)에 해당하는 휘도 데이터들은 상기 스레스홀드(C2)로부터 상기 색 영역의 경계 값(C1)을 잇는 새로운 휘도 영역(R2)을 갖도록 보상된다. Therefore, the luminance (luminance) of the input luminance value Yin generated by multiplying the luminance component Y of the pixel data YCbCr by the luminance compensation ratio LCR to the C3 value exceeding the threshold value C2 The luminance data corresponding to the region R1 is compensated to have a new luminance region R2 connecting the threshold value C2 from the threshold value C1 of the color region.
따라서, 상기 색 뭉침 보상부(317b)는 일정 휘도 이상의 영상이 모두 같은 휘도에 맵핑되는 것을 방지하여 표시 품질을 향상시킬 수 있다.Accordingly, the
상기 제2 변환부(318)는 상기 YCbCr 색 공간을 갖는 상기 보상 데이터(CYCbCr)를 수신한다. The
상기 제2 변환부(318)는 상기 YCbCr 색 공간을 갖는 상기 보상 데이터(CYCbCr)를 상기 RGB 색 공간으로 변환한다. 상기 제2 변환부(318)는 상기 RGB 색 공간으로 변환되어 생성된 상기 휘도 보상 화소 데이터(CRGB)를 상기 영상 변환부(320)에 출력한다. The
이상에서 설명한 본 발명에 따른 휘도 조절부, 상기 휘도 조절부를 포함하는 표시 장치 및 상기 휘도 조절부를 이용한 휘도 조절 방법에 따르면, 선형 휘도 값을 이용하여 백라이트 어셈블리의 휘도를 조절하고, 비선형 휘도 값을 이용하여 화소 데이터를 보상하므로, 백라이트 어셈블리의 휘도를 조절하였음에도 휘도 조절하지 않은 경우와 거의 동일한 색 좌표를 표시할 수 있다. 따라서, 표시 장치의 소비 전력을 감소시키면서 표시 영상의 색 왜곡을 최소화할 수 있다. According to the brightness controller of the present invention, the display including the brightness controller, and the brightness controller using the brightness controller, the brightness of the backlight assembly is adjusted using the linear brightness value, and the non- Therefore, even though the brightness of the backlight assembly is adjusted, it is possible to display almost the same color coordinates as in the case where the brightness is not adjusted. Therefore, the color distortion of the display image can be minimized while the power consumption of the display device is reduced.
이상 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined in the appended claims. It will be possible.
100: 표시 패널 200: 백라이트 어셈블리
300: 타이밍 컨트롤러 310: 휘도 조절부
311: 디감마부 312: 휘도 추출부
313: 평균 휘도 판단부 314: 최대 휘도 판단부
315: 휘도 결정부 316: 제1 변환부
317: 데이터 보상부 318: 제2 변환부
400: 표시 패널 구동부 410: 게이트 구동부
420: 데이터 구동부 430: 감마 기준 전압 생성부
500: 백라이트 구동부
100: display panel 200: backlight assembly
300: timing controller 310: luminance controller
311: degamma unit 312: luminance extraction unit
313: Average luminance determination unit 314: Maximum luminance determination unit
315: luminance determination unit 316: first conversion unit
317: Data Compensation Unit 318: Second Conversion Unit
400: display panel driver 410: gate driver
420: Data driver 430: Gamma reference voltage generator
500: backlight driver
Claims (20)
상기 입력 영상 데이터 및 상기 백라이트 어셈블리의 휘도를 이용하여 표시 패널의 화소 데이터를 보상하는 데이터 보상부를 포함하는 휘도 조절부.A brightness determining unit for determining brightness of the backlight assembly using the de-gamma image data subjected to de-gamma processing of the input image data; And
And a data compensator for compensating pixel data of the display panel using the input image data and the luminance of the backlight assembly.
상기 데이터 보상부는 상기 입력 영상 데이터의 비선형 휘도 값을 이용하여 상기 표시 패널의 화소 데이터를 보상하는 것을 특징으로 하는 휘도 조절부.The apparatus of claim 1, wherein the brightness determining unit determines a brightness of the backlight assembly using a linear brightness value of the input image data,
Wherein the data compensator compensates the pixel data of the display panel using the nonlinear luminance value of the input image data.
제1 프레임에 대응하는 상기 선형 휘도 값의 평균 휘도 값 및 최대 휘도 값을 이용하여 제2 프레임 동안 상기 백라이트 어셈블리의 휘도를 결정하는 것을 특징으로 하는 휘도 조절부.The apparatus of claim 2, wherein the brightness determining unit
Wherein the luminance controller determines the luminance of the backlight assembly during the second frame by using the average luminance value and the maximum luminance value of the linear luminance value corresponding to the first frame.
프레임에 따라 상기 백라이트 어셈블리의 휘도가 급격하게 변하지 않도록 하는 로우 패스 필터를 포함하는 것을 특징으로 하는 휘도 조절부.The apparatus of claim 3, wherein the brightness determining unit
And a low-pass filter for preventing the brightness of the backlight assembly from being abruptly changed according to the frame.
상기 디감마 영상 데이터를 기초로 상기 선형 휘도 값을 추출하는 휘도 추출부;
상기 선형 휘도 값을 기초로 프레임의 평균 휘도 값을 판단하는 평균 휘도 판단부; 및
상기 선형 휘도 값을 기초로 상기 프레임의 최대 휘도 값을 판단하는 최대 휘도 판단부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 휘도 조절부.The apparatus of claim 2, further comprising: a degamma unit receiving the input image data to generate the degamma image data;
A luminance extraction unit for extracting the linear luminance value based on the degamma image data;
An average luminance determiner for determining an average luminance value of the frame based on the linear luminance value; And
And a maximum luminance determination unit for determining a maximum luminance value of the frame based on the linear luminance value.
상기 선형 휘도 값은 상기 디감마 적색 데이터의 20%, 상기 디감마 녹색 데이터의 70% 및 상기 디감마 청색 데이터의 10%의 합으로 결정되는 것을 특징으로 하는 휘도 조절부.6. The method of claim 5, wherein the degamma image data has RGB color coordinates,
Wherein the linear brightness value is determined by a sum of 20% of the degamma red data, 70% of the degamma green data, and 10% of the degamma blue data.
상기 입력 영상 데이터를 수신하여 YCbCr 색 좌표로 변환하는 제1 변환부; 및
상기 데이터 보상부로부터 상기 YCbCr 색 좌표를 갖는 보상 데이터를 수신하여 상기 RGB 색 좌표로 변환하는 제2 변환부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 휘도 조절부.The apparatus of claim 2, wherein the input image data has RGB color coordinates,
A first conversion unit for receiving the input image data and converting the input image data into YCbCr color coordinates; And
And a second conversion unit for receiving the compensation data having the YCbCr color coordinates from the data compensation unit and converting the compensation data into the RGB color coordinates.
상기 휘도 보상 비율을 LCR, 상기 백라이트 어셈블리의 듀티비를 DC라 할 때, 인 것을 특징으로 하는 휘도 조절부.The apparatus of claim 2, wherein the data compensator compensates the pixel data by multiplying the luminance component of the pixel data by a luminance compensation ratio,
When the luminance compensation ratio is LCR and the duty ratio of the backlight assembly is DC, And a brightness adjusting unit.
상기 휘도 보상 비율을 LCR, 상기 백라이트 어셈블리의 듀티비를 DC라 할 때, 상기 백라이트 어셈블리의 상기 듀티비가 25% 내지 50%이면 이고, 상기 백라이트 어셈블리의 상기 듀티비가 50%보다 크면 인 것을 특징으로 하는 휘도 조절부.The apparatus of claim 2, wherein the data compensator compensates the pixel data by multiplying the luminance component of the pixel data by a luminance compensation ratio,
If the duty ratio of the backlight assembly is 25% to 50% when the luminance compensation ratio is LCR and the duty ratio of the backlight assembly is DC , And if the duty ratio of the backlight assembly is greater than 50% And a brightness adjusting unit.
상기 화소 데이터의 휘도 성분에 상기 휘도 보상 비율을 곱한 값이 스레스홀드 값을 초과하는 경우, 색 뭉침 보상을 수행하는 색 뭉침 보상부를 포함하는 것을 특징으로 하는 휘도 조절부.The apparatus of claim 2, wherein the data compensator comprises: a luminance compensator for multiplying luminance components of the pixel data by a luminance compensation ratio; And
And a color cluster compensator configured to perform color cluster compensation when a value obtained by multiplying a luminance component of the pixel data by the luminance compensation ratio exceeds a threshold value.
상기 색 영역의 경계 값에 상수를 곱셈하여 상기 스레스홀드 값을 결정하고,
상기 화소 데이터의 휘도 성분에 상기 휘도 보상 비율을 곱한 입력 휘도 값이 Yin, 상기 색 뭉침 보상부의 출력 휘도 값이 Yout, 상기 색 영역의 경계 값이 C1, 상기 스레스홀드 값이 C2, 상기 색 영역의 경계 값에 상기 휘도 보상 비율을 곱한 값이 C3일 때,
인 것을 특징으로 하는 휘도 조절부.The method of claim 10, further comprising: setting a boundary value of a color region in consideration of a color space of the pixel data and a duty ratio of the backlight assembly,
Determining a threshold value by multiplying a boundary value of the color region by a constant,
An input luminance value obtained by multiplying a luminance component of the pixel data by the luminance compensation ratio is Yin, an output luminance value of the color cluster compensation section is Yout, a boundary value of the color region is C1, a threshold value is C2, When the value obtained by multiplying the boundary value of the luminance compensation ratio by the luminance compensation ratio is C3,
And a brightness adjusting unit.
상기 표시 패널에 광을 제공하는 백라이트 어셈블리;
상기 표시 패널에 게이트 신호를 제공하는 게이트 구동부;
상기 표시 패널에 데이터 전압을 제공하는 데이터 구동부
상기 백라이트 어셈블리에 백라이트 구동 신호를 제공하는 백라이트 구동부; 및
입력 영상 데이터를 디감마(de-gamma) 처리한 디감마 영상 데이터를 이용하여 상기 백라이트 어셈블리의 휘도를 결정하는 휘도 결정부 및 상기 입력 영상 데이터 및 상기 백라이트 어셈블리의 휘도를 이용하여 상기 표시 패널의 화소 데이터를 보상하는 데이터 보상부를 포함하는 휘도 조절부를 포함하며, 상기 게이트 구동부, 상기 데이터 구동부 및 상기 백라이트 구동부를 제어하는 타이밍 컨트롤러를 포함하는 표시 장치.A display panel for displaying an image;
A backlight assembly for providing light to the display panel;
A gate driver for providing a gate signal to the display panel;
A data driver for supplying a data voltage to the display panel;
A backlight driver for providing a backlight driving signal to the backlight assembly; And
A brightness determination unit for determining brightness of the backlight assembly using the degamma image data obtained by performing de-gamma processing on the input image data; a brightness determination unit for determining brightness of the backlight assembly using the brightness of the input image data and the backlight assembly, And a timing controller for controlling the gate driver, the data driver, and the backlight driver, the brightness controller including a data compensator that compensates data.
상기 디감마 영상 데이터를 이용하여 백라이트 어셈블리의 휘도를 결정하는 단계; 및
상기 입력 영상 데이터 및 상기 백라이트 어셈블리의 휘도를 이용하여 표시 패널의 화소 데이터를 보상하는 단계를 포함하는 휘도 조절 방법.Processing the input image data by a degamma process to generate a degamma image data;
Determining brightness of the backlight assembly using the degamma image data; And
And compensating pixel data of the display panel using the input image data and the brightness of the backlight assembly.
상기 화소 데이터를 보상하는 단계는 상기 입력 영상 데이터의 비선형 휘도 값을 이용하는 것을 특징으로 하는 휘도 조절 방법.14. The method of claim 13, wherein the step of determining the brightness of the backlight assembly uses a linear brightness value of the input image data,
Wherein the step of compensating the pixel data uses a non-linear luminance value of the input image data.
제1 프레임에 대응하는 상기 선형 휘도 값의 평균 휘도 값 및 최대 휘도 값을 이용하여 제2 프레임 동안 상기 백라이트 어셈블리의 휘도를 결정하는 것을 특징으로 하는 휘도 조절 방법.15. The method of claim 14, wherein determining brightness of the backlight assembly
Wherein the brightness of the backlight assembly is determined during the second frame using an average luminance value and a maximum luminance value of the linear luminance values corresponding to the first frame.
프레임에 따라 상기 백라이트 어셈블리의 휘도가 급격하게 변하지 않도록 하는 로우 패스 필터링하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 휘도 조절 방법.16. The method of claim 15, wherein determining brightness of the backlight assembly
And performing low pass filtering so that the brightness of the backlight assembly does not change abruptly according to the frame.
상기 디감마 영상 데이터를 기초로 상기 선형 휘도 값을 추출하는 단계;
상기 선형 휘도 값을 기초로 프레임의 평균 휘도 값을 판단하는 단계; 및
상기 선형 휘도 값을 기초로 상기 프레임의 최대 휘도 값을 판단하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 휘도 조절 방법.15. The method of claim 14, wherein determining brightness of the backlight assembly
Extracting the linear luminance value based on the degamma image data;
Determining an average luminance value of the frame based on the linear luminance value; And
And determining a maximum luminance value of the frame based on the linear luminance value.
선형 휘도 값을 추출하는 단계는
상기 디감마 적색 데이터의 20%, 상기 디감마 녹색 데이터의 70% 및 상기 디감마 청색 데이터의 10%의 합산하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 휘도 조절 방법.18. The method of claim 17, wherein the degamma image data has RGB color coordinates,
The step of extracting the linear luminance value
And summing 20% of the degamma red data, 70% of the degamma green data, and 10% of the degamma blue data.
상기 화소 데이터를 보상하는 단계는
상기 입력 영상 데이터를 수신하여 YCbCr 색 좌표로 변환하는 단계;
상기 YCbCr 색 좌표를 갖는 상기 화소 데이터를 보상하는 단계; 및
상기 YCbCr 색 좌표를 갖는 상기 보상된 화소 데이터를 상기 RGB 색 좌표로 변환하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 휘도 조절 방법.15. The apparatus of claim 14, wherein the input image data has RGB color coordinates,
The step of compensating the pixel data
Receiving the input image data and converting the input image data into YCbCr color coordinates;
Compensating the pixel data having the YCbCr color coordinates; And
And converting the compensated pixel data having the YCbCr color coordinates into the RGB color coordinates.
상기 화소 데이터의 휘도 성분에 휘도 보상 비율을 곱하는 단계; 및
상기 화소 데이터의 휘도 성분에 상기 휘도 보상 비율을 곱한 값이 스레스홀드 값을 초과하는 경우, 색 뭉침 보상을 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 휘도 조절 방법.
15. The method of claim 14, wherein compensating the pixel data comprises:
Multiplying a luminance component of the pixel data by a luminance compensation ratio; And
And performing colorimetric compensation when a value obtained by multiplying a luminance component of the pixel data by the luminance compensation ratio exceeds a threshold value.
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